Syntesen av kärnpolysackarid startar från lipid Ⅳ a. Efter tillsats av KDO (kärnoligosackarid) vid C-6'-positionen av icke-reducerande glukosamin, tillsätts heptos och hexos gradvis

1. Syntes och vidhäftning av KDO

Syntesen av KDO inkluderar tre kontinuerliga reaktioner: ① 5-fosfat-D-ribos ↔ 5-fosfo-D-arabinos. ② 5-fosfat - D-arabinos fosfoenolpyruvat → 8-fosfat - KDO fosfat. ③ 8-fosfat - KDO alkansyra. Dessa tre reaktioner utfördes under katalys av 5-fosfo-D-nukleat-isomeras, 8-fosfor-KDO-syntetas respektive 8-fosfatas. Barnens gen som ligger vid 27 minuters kromosom kodar för 8-fosfor-KDO-syntetas.

KDO genererar CMP-KDO-aktiverad form under katalys av CMP-KDO-syntetas. Enzymet som katalyserar denna reaktion kodas av kds B-genen lokaliserad vid 85 minuter av en kromosom. CMP-KDO binder KDO till C-6' av lipid Ⅳ a under katalys av dubbelfunktions- eller trifunktionsprotein WaaA, och lägger sedan till den andra KDO-molekylen till den första KDO-molekylen.

2. Syntes av heptos- och hexosregioner

Heptos tillsätts till kärnpolysackariden en efter en i form av ADP-aktivering och hexos i form av UDP-aktivering. Glykosyltransferaserna som katalyserar nukleotidmonosackarider tillhör en serie membranrelaterade glykosyltransferaser, som överför sockergrupper till mogna lipid A-molekyler på cellmembranets cytoplasmatiska yta. Den syntetiserade kärnmolekylen av lipid A kan överföras från cellmembranets cytoplasmatiska yta till cellmembranets periplasmatiska yta med deltagande av ABC-transportanordningen [ATP-bindande kassett (ABC) transportör] och fullborda anslutningsreaktionen med O-antigenpolysackaridkedjan vid den periplasmatiska ytan för att generera en komplett LPS-molekyl. Dessutom kan lipid A-kärna också användas som receptor för enterobakteriellt gemensamt antigen (ECA) och polysackaridkedjan av kapsel K-antigen från Escherichia coli-gruppen.

De glykosyltransferaser eller modifierande enzymer som är involverade i syntesen av kärnpolysackarider kodas av en klass av gener som kallas wa ※ ※, som är belägna vid 81-82 minuter av kromosomen, mellan cysE- och pyrE-gener, och dessa gener är fördelade i tre operoner . För de fem kärnstrukturerna i Escherichia coli är gensammansättningen och den genetiska fördelningen av olika kärnsynteser olika.

WaaA-operonet innehåller den strukturella genen waaA som kodar för ett bifunktionellt eller trifunktionellt KDO-transferas och en polypeptidgen med en okänd funktion och en relativ molekylvikt på 18 000. Produkterna av gmhD-, waaF- och waaC-gener i gmhD-operonet är relaterade till syntesen av kärnheptosregionen, medan waaQ-operonet är relaterat till syntesen av den yttre hexosregionen och den kemiska modifieringen av kärnregionen. I Escherichia coli K-12 regleras transkriptionen av gmhD-operonet av en värmechockpromotor och transkriptionen av vilket operon regleras positivt av en icke-translaterad region uppströms om operonet och transkriptionsförlängningsfaktorn RfaH.